펩타이드 합성은 초음파 처리를 사용하여 효율적으로 만든
고체 상 펩티드 합성 (SPPS)은 펩티드 합성을위한 일반적인 방법입니다. 초음파는 고체 위상 펩티드 합성을 강화하여 더 높은 수율, 향상된 순도, 레이스화 및 현저하게 가속된 반응 속도를 초래하는 신뢰할 수 있는 도구입니다. Hielscher 초음파는 펩타이드 합성, 분열 및 용해를 위한 다양한 초음파 솔루션을 제공합니다.
초음파 펩타이드 합성
초음파는 이미 유기 합성에서 강화 방법으로 널리 적용되며 반응 시간을 대폭 줄이고, 수율이 높고, 부산물이 적으며, 다른 방법으로는 달성 할 수없는 통로의 개시 및 / 또는 더 나은 선택성과 같은 장점으로 잘 알려져 있습니다. 초음파 처리가 펩티드 합성 반응에 결합 될 때 큰 이점을 얻을 수 있습니다. 연구 결과는 초음파 지원 펩티드 합성이 짧은 반응 시간 내에 레이미제이즘없이 고순도를 가진 펩티드의 최적화된 수율을 달성한다는 것을 보여주었습니다.
- 높은 펩타이드 수율
- 훨씬 빠른 합성
- 더 높은 펩타이드 순도
- 레이스미화 없음
- 다양한 펩티드의 병렬 합성
- 임의의 볼륨으로 선형 확장 가능
펩타이드 합성을 위한 여러 반응기 선박의 균일한 초음파 처리를 위한 초음파 컵혼.
메리 필드 고체 상 펩티드 합성을 보여주는 그래픽. 초음파는 수지에서 합성 펩티드의 분열뿐만 아니라 합성 반응을 촉진하고 향상시키는 데 사용됩니다.
그래픽: ©콘호스-산체스 외, 2014)
초음파로 향상된 고체 위상 펩타이드 합성
고체 상 펩티드 합성(SPPS)은 불용성 다공성 지지대에 아미노산 유도체의 연속반응을 통해 펩타이드 사슬의 조립을 허용하는 화학 반응이다. 그러나, 전통적인 고형상 펩티드 합성은 상대적으로 비효율적이고 느린 과정이다. 따라서 펩티드 합성의 초음파 강화는 펩티드의 보다 효과적이고 빠른 합성을 위한 높은 평가를 받는 도구이다.
실바 외(2021)는 3개의 펩타이드의 제조에 기초하여 초음파(미국)지원 SPPS를 가진 "고전적인" 플루오렌멜톡톡시카보닐(Fmoc)-고체 상 펩타이드 합성(SPPS)을 비교하고, 즉 섬유아세포 성장 인자 수용체 3(FGFR3)-특이적 펩타이드 펩1(VSPPLTLGQLLS-NH2) 및 새로운 펩타이드 펩2(RQMATADEA-NH2) 및 펩3(AAVALLPAVLLAPRQMATADEA-NH2).
미국 지원 SPPS는 "고전적인" 방법에 비해 펩타이드 어셈블리에서 14배(Pep1) 및 4배의 시간 감소(Pep2)를 주도하였다. 흥미롭게도, 초음파 보조 SPPS는 "고전" SPPS (73%)보다 더 높은 순도 (82%)에서 Pep1을 산출했습니다. 높은 원유 펩티드 순도와 결합된 상당한 시간 감소는 연구팀이 미국 지원 SPPS를 큰 펩타이드 Pep3에 적용하도록 유도하여 많은 수의 소수성 아미노산과 호모올리고 서열을 표시합니다. 놀랍게도, 이 25-메르 펩타이드의 합성은 적당한 순도(약 49%)에서 6시간(347분) 미만 이내로 달성되었다.
초음파 교반을 이용한 고체 상 펩티드 합성을 통한 빠른 펩티드 합성.
(연구 및 분석: Wołczañski 외, 2019)
Merlino et al. (2019)는 또한 다른 생물학적 활성 펩타이드 (최대 44-mer)의 합성을 허용 한 Fmoc 기반 고체 상 펩티드 합성에 대한 초음파 효과에 대한 포괄적 인 연구를 수행하여 재료 및 반응 시간을 현저하게 절감했습니다. 그(것)들은 초음파가 주요 측 반응을 악화시키지 않았다는 것을 보여주었고, 부여한 펩티드의 합성을 향상했습니다 “어려운 시퀀스”, 현재 고효율 펩타이드 합성 전략 중 초음파-승격 고형 펩티드 합성(US-SPPS)을 배치한다.
펩티드의 초음파 (음향) 합성을위한 고성능 시스템의 가용성은 크게 향상 된 합성 속도와 원료 제품의 순도의 증가를 허용합니다. (2019년 월)
경주경화 에 대한 조사. 모델 펩타이드의 중요한 1H NMR 스펙트럼을 비교하여 높은 온도에서 초음파 방법 대 실온에서 고전적인 접근법을 사용하여 수동으로 합성됩니다. 그와 Cys α 양성자와 Acm (왼쪽 패널)의 메틸렌 그룹의 화학 적 변화는 발 (오른쪽 패널)의 ɣ 메틸 양성자 (오른쪽 패널)의 화학 적 변화는 70 ° C에서 초음파 처리가 인종 마비를 일으키지 않는다는 것을 보여줍니다.
(연구 및 분석: Wołczañski 외, 2019)
펩타이드의 초음파 분열
고체 상 펩티드 합성 후 (SPPS), 합성 된 펩티드는 중합체 수지에서 갈라져야한다. 이 단계를 보호 해제라고도 합니다. 수지로부터펩티드 골짜기에 대한 일반적인 흔들림 및 초음파를 비교하면, 흔들림 방법은 약 1시간이 필요하며, 초음파 분열은 15 내지 20분 안에 달성될 수 있다. 초음파 펩티드 골짜기는 벤질릭 에스테르 결합을 통해 폴리스티렌 수지와 연결된 보호 된 아미노산 및 펩타이드의 분열에 적용 될 수있다.
폴리스티렌 수지에서 펩티드의 초음파 분열은 빠른 절차 내에서, 레이미즈없이, 높은 순도에서 펩티드의 높은 수확량을 제공합니다.
(연구 및 그래픽: ©아누라다와 라빈드라나트, 1995)
개선되고 가속된 펩티드 합성을 위한 초음파 교반 반응기. 사진은 초음파 처리기 UP200St 교반 유리 반응기.
Hielscher 초음파는 직접 및 간접 초음파 처리를위한 다양한 초음파 솔루션을 제공합니다. 강력하고 정밀하게 제어 가능한 초음파 프로세서는 반응 용기에 정확한 양의 초음파 에너지를 공급합니다. 주사기, 튜브, 멀티 웰 플레이트 또는 유리 반응기를 합성 용기로 사용하든 Hielscher 초음파는 펩타이드 응용 분야에 가장 적합한 초음파 장치를 제공합니다.
- 맞춤형 펩타이드
- 대규모 펩타이드 생산
- 펩타이드 라이브러리
많은 펩티드 신디사이저(예: 프릿주사기 반응기)에서 수행됩니다. Hielscher의 초음파 주사기 교반기는 주사기 벽을 통해 초음파 파를 액체로 결합하는 펩타이드 용액을 초음파 처리합니다. 초음파 주사기 교반기는 펩타이드의 초음파 보조 합성을위한 가장 인기있는 초음파 솔루션 중 하나입니다.
초음파 컵혼은 최대 5개의 원자로 선박을 초음파 처리하기에 적합한 도구이며, VialTweeter는 클램프 온 액세서리를 통해 최대 10개의 반응 튜브와 5개의 더 큰 선박을 수용할 수 있습니다.
메리필드 또는 카미츠 고형 원자로 및 기타 폴리프로필렌 또는 보로실리케이트 용기/원자로와 같은 다른 원자로 유형의 경우, Hielscher는 간접 초음파 처리를 위한 맞춤형 클램프 온 초음파 시스템을 제공합니다.
멀티웰/마이크로타이터 플레이트에서의 고체상 펩티드 합성을 위해, UIP400MTP가 이상적인 장치이다. 초음파 캐비테이션은 우수한 질량 전달 및 합성 반응을 위해 수많은 샘플 웰에 간접적으로 균일하게 결합됩니다. 아래 비디오를보고 UIP400MTP 행동에!
물론, 용해 상 합성과 같은 더 큰 스트레어드 유리 반응기는 임의의 크기의 초음파 프로브(일명 sonotrodes 또는 초음파 뿔)를 쉽게 장착할 수 있습니다.
- 다양한 초음파 처리기 유형
- 직접 및 간접 초음파 처리
- 정밀한 강도 제어
- 정밀한 온도 제어
- 연속 또는 펄스 초음파
- 스마트 기능, 프로그래밍 가능한 장치
- 모든 볼륨에 사용할 수 있습니다.
- 선형 확장 성
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Hielscher 초음파는 실험실, 파일럿 및 산업 규모의 응용 프로그램, 분산, 에멀화 및 추출을 위한 고성능 초음파 균질화를 제조합니다.
문학 / 참고 문헌
- Merlino, F., Tomassi, S., Yousif, A. M., Messere, A., Marinelli, L., Grieco, P., Novellino, E., Cosconati, S., Di Maro, S. (2019): Boosting Fmoc Solid-Phase Peptide Synthesis by Ultrasonication. Organic Letters, 21(16), 2019. 6378–6382.
- Andrew M. Bray; Liana M. Lagniton; Robert M. Valerio; N.Joe Maeji (1994): Sonication-assisted cleavage of hydrophobic peptides. Application in multipin peptide synthesis. Tetrahedron Letters 35(48), 1994. 9079–9082.
- Silva, R., Franco Machado, J., Gonçalves, K., Lucas, F. M., Batista, S., Melo, R., Morais, T. S., & Correia, J. (2021): Ultrasonication Improves Solid Phase Synthesis of Peptides Specific for Fibroblast Growth Factor Receptor and for the Protein-Protein Interface RANK-TRAF6. Molecules (Basel, Switzerland), 26(23), 7349.
- Conejos-Sanchez, Inmaculada; Duro Castaño, Aroa; Vicent, María (2014): Peptide-Based Polymer Therapeutics. Polymers. 6. 515-551.
- Raheem, Shvan J; Schmidt, Benjamin W; Solomon, Viswas Raja; Salih, Akam K; Price, Eric W (2020): Ultrasonic-Assisted Solid-Phase Peptide Synthesis of DOTA-TATE and DOTA-linker-TATE Derivatives as a Simple and Low-Cost Method for the Facile Synthesis of Chelator-Peptide Conjugates. ACS Bioconjugate Chemistry, 2020.
- M.V. Anuradha, B. Ravindranath (1995): Ultrasound in peptide synthesis. 4: Rapid cleavage of polymer-bound protected peptides by alkali and alkanolamines. Tetrahedron Volume 51, Issue 19, 1995. 5675-5680.
- Wołczański, G., Płóciennik, H., Lisowski, M., Stefanowicz, P. (2019): The faster peptide synthesis on the solid phase using ultrasonic agitation. Tetrahedron Letters, 2019.
알만한 가치가있는 사실
펩 티 드
펩티드는 다중 아미노산이 아마이드 결합을 통해 연결되는 화합물입니다, 소위 펩티드 결합. 복잡한 구조물에 묶일 때 – 전형적으로 50 개 이상의 아미노산으로 구성된 -, 이러한 큰 펩티드 구조는 단백질이라고합니다. 펩타이드는 생명의 필수 빌딩 블록이며 신체의 수많은 기능을 수행합니다.
펩타이드 합성
유기 화학, 분자 생물학 및 생명 과학에서 펩티드 합성은 펩티드를 생산하는 과정입니다. 펩티드는 다른 아미노산의 아미노산 그룹에 하나의 아미노산의 카복실 그룹의 응축 반응을 통해 화학적으로 합성된다. 보호 그룹 (또한 보호 그룹) 전략은 일반적으로 다양 한 아미노산 측면 사슬원치 않는 측면 반응을 피하기 위해 사용 됩니다.
화학적(체외) 펩티드 합성은 들어오는 아미노산(C-terminus)의 카복실 군을 성장하는 펩타이드 체인의 N-종착체로 결합하여 가장 자주 시작한다. 이 C-to-N 합성과는 달리, 살아있는 유기체에서 긴 펩티드의 천연 단백질 생합성은 반대 방향으로 발생합니다. 이는 생합성에서 들어오는 아미노산의 N-종점은 단백질 사슬(N-to-C)의 C-종점에 연결된다는 것을 의미한다.
펩티드 합성을 위한 대부분의 연구 및 개발 프로토콜은 고체 상 방법을 기반으로 하며, 용액 상 합성 방법은 펩타이드의 대규모 산업 생산에서 발견될 수 있다.
